大学物理(力学)试卷附答案
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与套管离轴的距离x的函数关系为.（已知杆本身
对00/轴的转动惯量为1ml2）
3
三、计算题（共38分）
17.（本题5分）
如图所示，一圆盘绕通过其中心且垂直于盘面的转轴，以角 速度作定轴转动，A、B、C三点与中心的距离均为r.试求图示A点和B点以及A点和C点的速度之差va Vb和Va Vc.如果 该圆盘只是单纯地平动，则上述的速度之差应该如何？
,t=0到t=100s时间内飞轮所转过的角度
12.（本题4分）
半径为30cm的飞轮，从静止开始以0.50 rad•s-2的匀角加速度转动，则飞轮边缘上一 点在飞轮转过240。时的切向加速度at=，法向加速度an=.
13.（本题3分）
一个作定轴转动的物体， 对转轴的转动惯量为J.正以角速度o=10rads1匀速转动.现 对物体加一恒定制动力矩M= —0.5 N•m，经过时间t=5.0 s后，物体停止了转动.物体 的转动惯量J =.
1
mr2.将由两个定滑轮以及质量为m和2m的重物组成的系统
2
从静止释放，求两滑轮之间绳内的张力.
20.（本题8分）
如图所示，A和B两飞轮的轴杆在同一中心线上，设两 轮的转动惯量分别为J=10kg•m2和j=20kg•m2.开始
时，A轮转速为600rev/min,B轮静止.C为摩擦啮合器，其 转动惯量可忽略不计.A、B分别与C的左、右两个组件相连， 当C的左右组件啮合时，B轮得到加速而A轮减速，直到两
几个力同时作用在一个具有光滑固定转轴的刚体上, 刚体
(A)必然不会转动.
(B)转速必然不变.
(C)转速必然改变.(D)转速可能不变，也可能改变.[]
3.(本题3分)
关于刚体对轴的转动惯量，下列说法中正确的是
(A)只取决于刚体的质量，与质量的空间分布和轴的位置无关.
(B)取决于刚体的质量和质量的空间分布，与轴的位置无关.
动，如图射来两个质量相同，速度大小相同，方向 相反并在一条直线上的子弹，子弹射入圆盘并且留 在盘内，则子弹射入后的瞬间，圆盘的角速度
（A）增大.（B）不变.
（C）减小.（D）不能确定.[
9.（本题3分）
质量为m的小孩站在半径为R的水平平台边缘上•平台可以绕通过其中心的竖直光滑 固定轴自由转动，转动惯量为J平台和小孩开始时均静止•当小孩突然以相对于地面为v
16.（本题4分）在一水平放置的质量为m、长度为I的均匀 细杆上，套着一质量也为m的套管B（可看作质点），套管用细线拉住，它到竖直的光滑固定
1
轴OO/的距离为一l，杆和套管所组成的系统以角速度0绕00/轴转动，如图所示.若
2
在转动过程中细线被拉断，套管将沿着杆滑动.在套管滑动过程中，该系统转动的角速度
18.（本题5分）
一转动惯量为J的圆盘绕一固定轴转动， 起初角速度为o.设 它所受阻力矩与转动角速度成正比，即M= —k （k为正的常数）,
、1
求圆盘的角速度从o变为0时所需的时间.
2
19.（本ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ10分）
一轻绳跨过两个质量均为m、半径均为r的均匀圆盘状定滑 轮，绳的两端分别挂着质量为m和2m的重物，如图所示.绳与 滑轮间无相对滑动，滑轮轴光滑.两个定滑轮的转动惯量均为
(2)作用力和反作用力对同一轴的力矩之和必为零.
(3)质量相等，形状和大小不同的两个刚体，在相同力矩的作用下，它们的角加速度 定相等.
在上述说法中，
(A)只有(2)是正确的.
（B）（1）、（2）是正确的.
（C）（2）、（3）是正确的.
（D）（1）、（2）、（3）都是正确的.
&（本题3分）
一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴0转
大学物理(力学)试卷
一、选择题(共27分)
1.(本题3分)
如图所示，A、B为两个相同的绕着轻绳的定滑轮.A滑轮挂一质量为M的物体，B滑轮受拉力F，而且F=Mg.设A、B两滑轮的角加速度分别为a和b,不计滑 轮轴的摩擦，则有
(A)A=B.(B)A>B.
(C)AVB.(D)开始时A=B，以后AVB.
2.(本题3分)
(A)处处相等.(B)左边大于右边.
(C)右边大于左边.(D)哪边大无法判断.[]
5.(本题3分)
将细绳绕在一个具有水平光滑轴的飞轮边缘上，现在在绳端挂一质量
为m的重物，飞轮的角加速度为.如果以拉力2mg代替重物拉绳时，飞轮的角加速度将
关于力矩有以下几种说法:
(1)对某个定轴而言，内力矩不会改变刚体的角动量.
轮的转速相等为止.设轴光滑，求:
（1）两轮啮合后的转速n;
（2）两轮各自所受的冲量矩.
21.（本题10分）空心圆环可绕光滑的竖直固定轴AC自由转动，转
动惯量为J。，环的半径为R,初始时环的角速度为0.质量为m的小
球静止在环内最高处A点，由于某种微小干扰，小球沿环向下滑动， 问小球滑到与环心O在同一高度的B点和环的最低处的C点时，环的 角速度及小球相对于环的速度各为多大？（设环的内壁和小球都是光滑
(C)取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置.
(D)只取决于转轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关.[]
4.(本题3分)
一轻绳跨过一具有水平光滑轴、质量为M的定滑轮，绳的两端分别悬
有质量为m!和m2的物体(miVm2),如图所示.绳与轮之间无相对滑动.若
某时刻滑轮沿逆时针方向转动，则绳中的张力
的，小球可视为质点，环截面半径r<< R.）
回答问题（共10分）
22.（本题5分）
的速率在台边缘沿逆时针转向走动时，则此平台相对地面旋转的角速度和旋转方向分别为
10.（本题3分）
半径为20cm的主动轮，通过皮带拖动半径为50cm的被动轮转动，皮带与轮之间无相 对滑动.主动轮从静止开始作匀角加速转动.在4s内被动轮的角速度达到8rad•s-1,则
主动轮在这段时间内转过了圈.
t=0时角速度为0=5rad/s,t=20s时角速度为=
14.（本题3分）
一飞轮以600rev/min的转速旋转，转动惯量为2.5 kg•m2，现加一恒定的制动力矩使飞 轮在1s内停止转动，则该恒定制动力矩的大小M=.
15. （本题3分） 质量为m、长为I的棒，可绕通过棒中心且与棒垂直的竖直
光滑固定轴O在水平面内自由转动（转动惯量J=m|2/ 12）.开始 时棒静止，现有一子弹，质量也是m，在水平面内以速度V0垂直 射入棒端并嵌在其中.则子弹嵌入后棒的角速度 =
对00/轴的转动惯量为1ml2）
3
三、计算题（共38分）
17.（本题5分）
如图所示，一圆盘绕通过其中心且垂直于盘面的转轴，以角 速度作定轴转动，A、B、C三点与中心的距离均为r.试求图示A点和B点以及A点和C点的速度之差va Vb和Va Vc.如果 该圆盘只是单纯地平动，则上述的速度之差应该如何？
,t=0到t=100s时间内飞轮所转过的角度
12.（本题4分）
半径为30cm的飞轮，从静止开始以0.50 rad•s-2的匀角加速度转动，则飞轮边缘上一 点在飞轮转过240。时的切向加速度at=，法向加速度an=.
13.（本题3分）
一个作定轴转动的物体， 对转轴的转动惯量为J.正以角速度o=10rads1匀速转动.现 对物体加一恒定制动力矩M= —0.5 N•m，经过时间t=5.0 s后，物体停止了转动.物体 的转动惯量J =.
1
mr2.将由两个定滑轮以及质量为m和2m的重物组成的系统
2
从静止释放，求两滑轮之间绳内的张力.
20.（本题8分）
如图所示，A和B两飞轮的轴杆在同一中心线上，设两 轮的转动惯量分别为J=10kg•m2和j=20kg•m2.开始
时，A轮转速为600rev/min,B轮静止.C为摩擦啮合器，其 转动惯量可忽略不计.A、B分别与C的左、右两个组件相连， 当C的左右组件啮合时，B轮得到加速而A轮减速，直到两
几个力同时作用在一个具有光滑固定转轴的刚体上, 刚体
(A)必然不会转动.
(B)转速必然不变.
(C)转速必然改变.(D)转速可能不变，也可能改变.[]
3.(本题3分)
关于刚体对轴的转动惯量，下列说法中正确的是
(A)只取决于刚体的质量，与质量的空间分布和轴的位置无关.
(B)取决于刚体的质量和质量的空间分布，与轴的位置无关.
动，如图射来两个质量相同，速度大小相同，方向 相反并在一条直线上的子弹，子弹射入圆盘并且留 在盘内，则子弹射入后的瞬间，圆盘的角速度
（A）增大.（B）不变.
（C）减小.（D）不能确定.[
9.（本题3分）
质量为m的小孩站在半径为R的水平平台边缘上•平台可以绕通过其中心的竖直光滑 固定轴自由转动，转动惯量为J平台和小孩开始时均静止•当小孩突然以相对于地面为v
16.（本题4分）在一水平放置的质量为m、长度为I的均匀 细杆上，套着一质量也为m的套管B（可看作质点），套管用细线拉住，它到竖直的光滑固定
1
轴OO/的距离为一l，杆和套管所组成的系统以角速度0绕00/轴转动，如图所示.若
2
在转动过程中细线被拉断，套管将沿着杆滑动.在套管滑动过程中，该系统转动的角速度
18.（本题5分）
一转动惯量为J的圆盘绕一固定轴转动， 起初角速度为o.设 它所受阻力矩与转动角速度成正比，即M= —k （k为正的常数）,
、1
求圆盘的角速度从o变为0时所需的时间.
2
19.（本ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ10分）
一轻绳跨过两个质量均为m、半径均为r的均匀圆盘状定滑 轮，绳的两端分别挂着质量为m和2m的重物，如图所示.绳与 滑轮间无相对滑动，滑轮轴光滑.两个定滑轮的转动惯量均为
(2)作用力和反作用力对同一轴的力矩之和必为零.
(3)质量相等，形状和大小不同的两个刚体，在相同力矩的作用下，它们的角加速度 定相等.
在上述说法中，
(A)只有(2)是正确的.
（B）（1）、（2）是正确的.
（C）（2）、（3）是正确的.
（D）（1）、（2）、（3）都是正确的.
&（本题3分）
一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴0转
大学物理(力学)试卷
一、选择题(共27分)
1.(本题3分)
如图所示，A、B为两个相同的绕着轻绳的定滑轮.A滑轮挂一质量为M的物体，B滑轮受拉力F，而且F=Mg.设A、B两滑轮的角加速度分别为a和b,不计滑 轮轴的摩擦，则有
(A)A=B.(B)A>B.
(C)AVB.(D)开始时A=B，以后AVB.
2.(本题3分)
(A)处处相等.(B)左边大于右边.
(C)右边大于左边.(D)哪边大无法判断.[]
5.(本题3分)
将细绳绕在一个具有水平光滑轴的飞轮边缘上，现在在绳端挂一质量
为m的重物，飞轮的角加速度为.如果以拉力2mg代替重物拉绳时，飞轮的角加速度将
关于力矩有以下几种说法:
(1)对某个定轴而言，内力矩不会改变刚体的角动量.
轮的转速相等为止.设轴光滑，求:
（1）两轮啮合后的转速n;
（2）两轮各自所受的冲量矩.
21.（本题10分）空心圆环可绕光滑的竖直固定轴AC自由转动，转
动惯量为J。，环的半径为R,初始时环的角速度为0.质量为m的小
球静止在环内最高处A点，由于某种微小干扰，小球沿环向下滑动， 问小球滑到与环心O在同一高度的B点和环的最低处的C点时，环的 角速度及小球相对于环的速度各为多大？（设环的内壁和小球都是光滑
(C)取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置.
(D)只取决于转轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关.[]
4.(本题3分)
一轻绳跨过一具有水平光滑轴、质量为M的定滑轮，绳的两端分别悬
有质量为m!和m2的物体(miVm2),如图所示.绳与轮之间无相对滑动.若
某时刻滑轮沿逆时针方向转动，则绳中的张力
的，小球可视为质点，环截面半径r<< R.）
回答问题（共10分）
22.（本题5分）
的速率在台边缘沿逆时针转向走动时，则此平台相对地面旋转的角速度和旋转方向分别为
10.（本题3分）
半径为20cm的主动轮，通过皮带拖动半径为50cm的被动轮转动，皮带与轮之间无相 对滑动.主动轮从静止开始作匀角加速转动.在4s内被动轮的角速度达到8rad•s-1,则
主动轮在这段时间内转过了圈.
t=0时角速度为0=5rad/s,t=20s时角速度为=
14.（本题3分）
一飞轮以600rev/min的转速旋转，转动惯量为2.5 kg•m2，现加一恒定的制动力矩使飞 轮在1s内停止转动，则该恒定制动力矩的大小M=.
15. （本题3分） 质量为m、长为I的棒，可绕通过棒中心且与棒垂直的竖直
光滑固定轴O在水平面内自由转动（转动惯量J=m|2/ 12）.开始 时棒静止，现有一子弹，质量也是m，在水平面内以速度V0垂直 射入棒端并嵌在其中.则子弹嵌入后棒的角速度 =